Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Кафедра "Процеси і апарати хімічної технології" Лабораторна робота № 27 Дослідження роботи барабанної сушарки Виконав: студент групи XT-33 Перевірила: Львів 2009 МЕТА РОБОТИ Ознайомлення з конструкцією та принципом роботи барабанної сушарки. Визначення продуктивності, часу перебування матеріалу в сушарці, кількості обертів барабана і потужності, необхідної для роботи сушарки. Визначення величини вологознімания сушарки. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ Сушіння – складний теплофізичний, енергоємний, технологічний процес, який дуже часто являється лімітуючою стадією виробництва і визначає якість і собівартість продукції. Під час сушіння до вологого матеріалу підводиться тепло чи інші види енергії, яка використовується для фазового перетворення вологи, що виноситься із зони сушіння. Серед різноманітних методів зневоднення широкого застосування в хімічній, харчовій і інших галузях промисловості набуло конвективне сушіння як листових кускових, так і для дисперсних матеріалів. У безперервних конвективних сушильних процесах існує безперервне контактування висушуваного матеріалу з теплоносієм (нагрітим повітрям, продуктами горіння тощо). Сушіння дисперсних матеріалів реалізується різноманітними методами і в сушарках різної конструкції, однією з яких є барабанна сушарка безперервної дії, вивчення кінетики сушіння дисперсного матеріалу в якій є метою цієї роботи. Матеріальний баланс сушарки розраховують, враховуючи задану кількість вологого матеріалу, його початкової і кінцевої вологості. Якщо немає втрат матеріалу, то кількість абсолютно сухої речовини в ньому до і після сушіння залишається величиною постійною. Баланс за сухою речовиною:
, (1) де m1, m2 – втрати вологого матеріалу до і після сушіння, кг/с; W1, W2 – масові частки вологи в матеріалі до і після сушіння, % до загальної маси. З рівняння (1) визначаємо витрату вологого матеріалу:
, (2) або витрату висушеного матеріалу:
, (3) Кількість вологи М, яку видаляють під час висушування, дорівнює різниці мас сухого і висушеного матеріалу [1,2]:
, (4) або
, (5)
, (6) Питома витрата повітря під час сушіння становить:
; або
(7)
, оскільки вологовміст повітря х не міняється під час нагрівання, то x1 = х0. Загальна витрата абсолютно сухого повітря L (кг/с), необхідного на висушування становить:
, (8) Маючи значення G і об'єм барабана та довжину S, можемо визначити вологознімання барабанної сушарки і інші параметри. Вологознімання А, кг/(м3(с).
, (9) де V – об'єм барабанної сушарки, м3. Час перебування матеріалу в барабані, с.
, (10) де (н – насипна густина матеріалу, кг/м3; (н = 1200кг/м3; ( = 0,15...0,5 – коефіцієнт заповнення барабана сушарки;
( середня кількість матеріалу, що надходить у сушарку, кг/с. Частота обертання барабана сушарки.
, (11) де S – довжина барабана, м; а = 0,55 – коефіцієнт, який залежить від діаметра барабана та внутрішніх пристроїв; d – діаметр барабана, м; ( ( кут нахилу барабана, град. Потужність, необхідна для обертання барабана. кВт.
, (12) де (н – насипна густина матеріалу, кг/м3, (н = 1200; ( – коефіцієнт, що враховує вид насадки та ступінь заповнення барабана; n – кількість обертів барабана, об/с; S, d – довжина і діаметр барабана, м. ОПИС КОНСТРУКЦІЇ УСТАНОВКИ ТА ПРИНЦИП ЇЇ РОБОТИ Розглянемо схему найпоширенішої прямоточної барабанної сушарки прямої дії, в якій димові гази безпосередньо контактують з матеріалом, що висушується. Вологий матеріал з бункера 1 за допомогою тарілчастого живильника 7 надходить через лійку 10 в сушарку. Щоб запобігти зависанню матеріалу, на вході із бункера і до нижньої його конусної частини прикріплено вібратор 3. Конусна частина бункера спирається на пружину 2. Кількість матеріалу, що виходить у разі сталої кількості обертів тарілчастого живильника, регулюється за допомогою манжети 6, яка переміщується у в...